【知识点详解】
1. **水循环**:水循环分为陆上循环、海上循环以及海陆间大循环。其中,海陆间大循环包括蒸发、水汽输送、降水、地表径流和地下径流五个环节。水循环是由于水的物理属性(固态、液态、气态三态转换)和太阳辐射及地心引力的影响,使得地球上各种水体之间保持着动态平衡。
2. **水的组成**:电解水实验表明,水由氢和氧两种元素组成,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比为2:1,质量比为1:8。水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,是纯净物。
3. **气体检验**:氢气无色、无味、不溶于水,密度小于空气,可燃烧产生淡蓝色火焰;氧气无色、无味、不溶于水,密度大于空气,能使带火星的木条复燃并支持燃烧。
4. **浮力**:浮力是液体或气体对浸入其内的物体产生的竖直向上的力。阿基米德原理指出,浮力等于物体排开液体的重力,即F浮=G排液=ρ排gV排。浮力与物体在液体中的体积、液体的密度和重力加速度有关,而与物体的形状、深度无关。
5. **物体的浮沉条件**:物体在液体中的浮沉取决于物体的重力G和浮力F浮的大小关系。当F浮>G时,物体上浮;F浮<G时,物体下沉;F浮=G时,物体处于悬浮或漂浮状态。漂浮和悬浮时,物体受到的浮力等于重力。
6. **浮沉条件的应用**:
- **轮船**:无论在海还是河,由于漂浮条件,轮船所受浮力不变,但因海水密度大于河水,轮船从海到河会下沉一些。
- **潜水艇**:通过控制水舱的水位改变自身重力来实现上浮和下沉。
- **密度计**:密度计的设计使其在不同密度的液体中始终漂浮,根据浮力等于密度计排开液体的重力,液体密度越大,排开的体积越小,所以密度计的刻度不均匀,上小下大。
【思考题解答】
- 水分子不是由一个氢分子和一个氧分子构成的,而是由两个氢原子和一个氧原子构成。
- 电解水生成的氧气和氢气说明水是由氢元素和氧元素组成的,而不是由氧气和氢气组成的。
- 水是由氢、氧两种元素组成的,这是正确的。
实心物体沉浮条件与密度的关系可以通过比较物体的密度(ρ物)和液体的密度(ρ液)来推导。当ρ物<ρ液时,物体上浮;ρ物>ρ液时,物体下沉;ρ物=ρ液时,物体悬浮。密度计的工作原理就是基于这个原理,其在不同密度的液体中,保持漂浮状态,浮力等于其自身重力,通过改变排开液体的体积来指示液体的密度。